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論文の内容の要旨
氏名：木 村 文 晃
博士の専攻分野の名称：博士（歯学）
論文題名：CAD/CAM で製作されたコンポジットレジンおよび二ケイ酸リチウム含有セラミック前装部 とジルコニアフレームワークとのせん断接着強さ
酸化ジルコニウム（以下ジルコニア）は，前歯部および臼歯部領域における歯冠補綴装置やインプ ラント支持の補綴装置のフレームワーク材料として広く用いられている。ジルコニア修復物の主な欠 点の一つとして前装陶材の微小破折（チッピング）が指摘されている。チッピングへの対応策として，
ジルコニアフレームワーク上にコンポジットレジンを前装する方法，単層構造のジルコニア修復物を 用いる方法および
CAD/CAM
システムで製作した二ケイ酸リチウム含有セラミック前装部を，焼結した ジルコニアフレームワークに結合あるいはレジン系装着材料で接着する方法が挙げられる。CAD/CAM
によりジルコニアフレームワークと前装部をそれぞれ製作し，ガラスセラミックスを用いて結合する方法（CAD-onテクニック）およびレジン系装着材料を用いて接着させる方法（rapid layer テクニック）が用いられている。これらの方法は，陶材焼成時の熱負荷の軽減や前装部を
CAD/CAM
に よって製作することで安定した機械的性質を有するなどの利点がある。さらに，レジン系装着材料を 用いる場合は，前装部とフレームワークを接着するため，焼成する工程が不要である。コンポジットレジンは，前装陶材の代替材料としてジルコニア修復物の前装材料に用いられること がある。コンポジットレジンは，高い審美性，咬合力に対する衝撃吸収性，修理の簡便性および対合 歯への低摩耗性といった特徴をもつ。インプラント支持ジルコニア補綴装置の破壊強度を評価した研 究では，CAD/CAM 用レジンブロックを用いて製作された前装部をジルコニアフレームワークに接着す る方法が，従来の陶材を焼成して前装する方法の代替となる可能性が報告されている。しかし，ジル
コニアと
CAD/CAM
によって製作された前装部（コンポジットレジンおよび二ケイ酸リチウム含有セラミックス）との接着状態に関する報告は少ない。
本研究では，ジルコニアフレームワークと
CAD/CAM
によって製作されたコンポジットレジンおよび 二ケイ酸リチウム含有セラミック前装部との接着強さを評価し，前装部に対する表面処理の影響を明 らかにすることを目的とした。ジルコニアフレームワーク（Katana Zirconia, Kuraray Noritake Dental）を被着体として用い，
CAD/CAM
用レジンブロック（Katana Avencia Block, Kuraray Noritake Dental, 以下AVE）および二
ケイ酸リチウム含有セラミックブロック（IPS e.max CAD, Ivoclar Vivadent, 以下IEC）を前装部材
料として用いた。ジルコニア円形平板（直径
11.0 mm，厚さ 2.5 mm）を CAD/CAM
システム（Katana Zirconia system,Kuraray Noritake Dental）を用いて計 132
個製作した。ジルコニア円形平板の接着面を600
番の耐水 研磨紙で注水研削し，粒径 50 μm のアルミナ粒子を用いて噴射圧0.2 MPa，噴出口から被着面の距離
10 mm
の条件で10
秒間アルミナブラスト処理を行った。直径5.0 mm
に接着面積を規定し，接着面には機能性モノマーである
10-methacryloyloxydecyl dihydrogen phosphate
（MDP）を含有するClearfil Photo Bond（以下 CPB）を塗布した。
AVE
試料およびIEC
試料の各ブロックを直径8.0 mm
および厚さ2.5 mm
の円形平板に調整した。IEC 試料は製造者指示に従い歯科技工用ポーセレン焼成炉を用いて焼成した。AVE
試料およびIEC
試料は，接着面を
600
番の耐水研磨紙を用いて注水研削後，表面処理法によって3
条件（n = 22）に分類した。
すなわち，表面処理なし（以下
CON
群），9.5%フッ化水素酸を用いて60
秒間処理し，精製水で20
秒間 洗浄後，メタノール中で超音波洗浄を行った群（以下HF
群）および粒径50 μm
のアルミナ粒子を用 いて噴射圧0.2 MPa，噴射口から接着面までの距離 10 mm
の条件で10
秒間アルミナブラスト処理を行 った群（以下AB
群）の計3
条件とした。ジルコニア円形平板試料と各表面処理後の
AVE
試料およびIEC
試料は，プライマー未処理の状態で，2
デュアルキュア型レジン系装着材料（Panavia V5, Kuraray Noritake Dental）を用いて荷重
5 N
で接 着させた。接着された試料は，光照射器を用いて1
方向10
秒間ずつ，4方向から光照射を行った。製作した各試料群の半数（
n = 11）は，37°C 精製水中に 24
時間水中浸漬した。この状態を水中熱サ イクル負荷0
回とし，残り半数の試料は，サーマルショックテスターを用いて 5°C と 55°C に各1
分 間浸漬する水中熱サイクル負荷を20,000
回行った。せん断接着強さの測定は，万能試験機を使用し，クロスヘッドスピード毎分
0.5 mm
の条件で行った。各表面処理後の試料接着面の表面粗さを，表面粗 さ・輪郭形状測定機を用いて測定した。各表面処理群において，1 試料につき3
箇所測定し，それぞ れの表面処理群（n = 11）で得られた値の平均を算術平均粗さ（Ra, µm）とした。
得られたデータに対して
Kolmogorov-Smirnov
検定とLevene
検定を行った。Levene
検定で等分散性 が 得 ら れ な か っ た た め ， 各 前 装 部 材 料 の せ ん 断 接 着 強 さ お よ び 表 面 粗 さ を 比 較 す る た め にKruskal-Wallis
検定と事後解析としてSteel-Dwass
検定を有意水準5％の条件で統計分析を行った。
水中熱サイクル負荷前後および
AVE
試料とIEC
試料間の比較にはMann-Whitney U
検定を用い，有意水準を
5％とした。せん断接着試験後の試料の破壊様式は，試料破断面を光学顕微鏡を用いて 32
倍で観察を行った。せん断接着試験前後の代表的な試料に対して，走査電子顕微鏡（以下
SEM）により試料
表面の観察を行った。また，SEM を用いて試料縦断面の観察も合わせて行った。さらに，せん断接着 試験前後の試料に対し，X線回折（以下XRD）による表面分析を行った。
水中熱サイクル負荷
0
回および20,000
回において，AVE試料ではAB
群が，IEC試料においてはHF
群が，他の群と比較して有意に高いせん断接着強さを示した。HF群の水中熱サイクル負荷前後のせん 断接着強さでは，IEC
試料がAVE
試料と比較して有意に高かった。一方，水中熱サイクル負荷前では，AB
群のAVE
試料とIEC
試料間で接着強さに有意差は認められなかったが（P = 0.151）
，水中熱サイク ル負荷後では，AVE試料がIEC
試料と比較して有意に高い接着強さを示した（P < 0.001）
。AVE試料お よびIEC
試料において，水中熱サイクル負荷20,000
回後では，すべての表面処理群で接着強さは有意 に低下した。各表面処理後の前装部材料の算術平均表面粗さは，AVE試料および
IEC
試料において，AB群が他の2
群と比較し有意に大きい値を示した。また，HF
群はCON
群と比較して有意に大きい値が認められた。せん断接着試験後の破壊様式は，水中熱サイクル負荷後では，ほぼすべての
AVE
試料およびIEC
試料 で，前装部材料とレジン系装着材料間での界面破壊が認められた。AVE
試料の注水研削後のSEM
像では，擦過痕を認めた。HF群のSEM
像では，AB群のSEM
像より平滑 面が残っているものの，粗造部分の形成が観察された。IEC 試料のSEM
像では，注水研削後の試料表 面に注水研削による擦過痕が認められた。また，HF群の試料表面は，AB
群の試料表面に比較して露出 した結晶構造間に多数の微細な陥凹を認めた。HF群において，AVE 試料は，IEC 試料と比較して平坦 な表面性状を示した。AB群のSEM
像では，AVE試料の表面は，IEC 試料の表面と比較して不規則な凹 凸を認めた。界面破壊とレジン系装着材料内の凝集破壊の混在した混合破壊を示したAVE
試料およびIEC
試料のSEM
像においては，前装部材料表面およびレジン系装着材料と思われる残留物が観察され た。アルミナブラスト処理後のAVE
試料においては，比較的良好な接着界面が観察されたが，アルミ ナブラスト処理後のIEC
試料にはマイクロクラックが観察された。界面破壊と凝集破壊の混在した混合破壊を示した
AVE
試料のXRD
パターンでは，レジン系装着材料の ピークと注水研削後のAVE
試料と一致したピークが観察された。また，界面破壊とレジン系装着材料 内の凝集破壊の混在した混合破壊を示したIEC
試料では，レジン系装着材料および注水研削後のIEC
試料のXRD
パターンと一致した。以上のように，コンポジットレジンおよび二ケイ酸リチウム含有セラミック前装部とジルコニアフ レームワークとのせん断接着強さを検討した結果，コンポジットレジンおよび二ケイ酸リチウム含有 セラミック前装部は，それぞれ異なる表面処理法でジルコニアフレームワークとの良好なせん断接着 強さを獲得することができた。
